Eine große Granitformation, die unter der Mondoberfläche entdeckt wurde, entstand durch das Abkühlen geschmolzener Lava, die einen oder mehrere Vulkane versorgte, welche früh in der Geschichte des Mondes ausbrachen – vor 3,5 Milliarden Jahren.
Ein Forschungsteam unter Leitung von Matthew Siegler, einem Professor an der Southern Methodist University und Mitglied des Planetary Science Institute, hat eine Studie im Journal Nature veröffentlicht. Im Rahmen der Studie nutzten sie Mikrowellenfrequenzdaten, um die Hitze unter der Oberfläche einer vermuteten Vulkanstruktur namens Compton-Belkovich auf dem Mond zu messen. Das Team verwendete die Daten, um festzustellen, dass die unter der Oberfläche erzeugte Hitze von einer Konzentration radioaktiver Elemente stammt, die nur auf dem Mond als Granit existieren kann.
Granite sind Überreste des Eruptivgesteins aus den Röhrensystemen unter erloschenen Vulkanen. Die zurückbleibende Granitformation, wenn Lava ohne Eruption abkühlt, wird als Batholith bezeichnet.
“Jede große Granitstruktur, die wir auf der Erde finden, hat einmal eine große Gruppe Vulkane versorgt, ähnlich wie ein großes System heute die Kaskadenvulkane im Nordwesten des Pazifiks versorgt”, sagte Siegler. “Batholithen sind viel größer als die Vulkane, die sie auf der Oberfläche versorgen. Beispielsweise sind die Berge der Sierra Nevada ein Batholith, hinterlassen von einer Vulkankette in den westlichen Vereinigten Staaten, die vor langer Zeit existierte.”
Der lunare Batholith befindet sich in einer Region des Mondes, die bereits vorher als ein Vulkankomplex identifiziert wurde, aber Forscher waren von ihrer Größe mit einem geschätzten Durchmesser von 50 Kilometern überrascht.
Granit ist uns hier auf der Erde vertraut und seine Entstehung wird allgemein durch Wasser und Plattentektonik angetrieben, die die Erschaffung großer geschmolzener Strukturen unter der Erdoberfläche unterstützen. Allerdings sind Granite auf dem Mond extrem selten, weil diese Prozesse dort nicht auftreten. Die Entdeckung dieser Granitstruktur hilft zu erklären, wie die frühe Mondkruste entstand.
“Wenn man kein Wasser hat, sind extreme Situationen erforderlich, um Granit zu bilden”, sagte Siegler. “Hier gibt es dieses System ohne Wasser und ohne Plattentektonik – aber es gibt Granit. Gab es Wasser auf dem Mond – zumindest an diesem einen Ort? Oder war es nur besonders heiß?”
Zu den Mitgliedern des Forschungsteams gehörten Jianquing Fang (Planetary Science Institute), Katelyn Lehman-Franco, Rita Economos und Mackenzie White (SMU), Jeffrey Andrews-Hanna (Southwest Research Institute), Michael St. Clair und Chase Million (Million Concepts), James Head III (Brown University), sowie Timothy Glotch (Stony Brook University). Die Arbeit wurde durch das Lunar Data Analysis Program der NASA finanziert und bezog Daten des Diviner Lunar Radiometer an Bord des Lunar Reconnaissance Orbiter ein.
Die Daten für die Studie wurden aus öffentlich zugänglichen Quellen erhoben, die von den beiden chinesischen Mondorbitern Chang’E-1 im Jahr 2010 und Chang’E-2 im Jahr 2012 veröffentlicht wurden und die jeweils ein Vierkanal-Mikrowellenradiometerinstrument trugen. Die Originaldaten von Chang’E-1 und Chang’E-2 können hier heruntergeladen werden: http://moon.bao.ac.cn/index_en.jsp
Siegler wird die Ergebnisse des Teams auf der kommenden Goldschmidt-Konferenz vorstellen, die vom 9.-14. Juli 2023 in Lyon (Frankreich) geplant ist.
(THK)
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